Questões de Concurso

A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) aprovou no mês de fevereiro o aumento na taxa extra das bandeiras tarifárias cobrada nas contas de luz quando há aumento no custo de produção de energia no país. Em caso de bandeira vermelha, que vigora atualmente em todo país e sinaliza que está muito caro gerar energia, passará a ser cobrada nas contas de luz uma taxa extra de R$ 5,50 para cada 100 kWh. Supondo que em uma residência alimentada com uma tensão de 220 V, mora uma família com 4 membros e que cada um costuma tomar um banho com duração de 30 minutos por dia no chuveiro elétrico cuja potência é de 5400 W, a taxa extra que esta família irá pagar na conta mensal decorrente dos 30 dias, no que se refere apenas ao uso do chuveiro elétrico, será de:

Os corpos, ao serem eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados, respectivamente, com cargas de sinais

Duas partículas eletrizadas estão fixadas a 3.10^-3m uma da outra. Suas cargas elétricas são idênticas e iguais a 2,0 nC, positivas. Sabendo que o meio é o vácuo e que a constante eletrostática é K_o= 9,0 x 10⁹ em unidades no SI. A força de interação eletrostática entre elas é:

(Lembre-se: 1 nC= 10^-9 C).

Abaixo temos uma representação esquemática de uma junção PN. Pelo processo de dopagem são inseridos na região da junção (região de depleção ou região de carga espacial) portadores do tipo N (elétrons) e portadores do tipo P (buracos). Essa distribuição de carga é, então responsável pelo surgimento de uma barreira de potencial eletrostático aos portadores que forem cruzar a junção. Através de um campo externo essa barreira pode ser reduzida permitindo o trânsito de portadores (polarização direta) e portanto o diodo permite a passagem de portadores em apenas uma direção. Considerando uma região de depleção na forma de um cubo, e que a densidade de carga em cada lado da junção é uniforme em módulo Q/L³ . Utilizando a Lei de Gauss dE/dx = Q/(ε L³) e a definição de tensão dV/dx = -E, a diferença total de tensão entre os extremos de cada lado da junção será:

O efeito fotoelétrico foi descoberto em 1887 por Heinrich Hertz ao observar que eletrodos expostos a luz ultravioleta emitiam descargas elétricas mais facilmente. O fenômeno foi tratado por Einstein em 1905 evocando hipóteses ad hoc como retomar a hipótese corpuscular sobre a natureza da luz que incide sobre o metal permitindo a troca de momento e a discretização da energia carregada pela luz. A energia dos elétrons retirados do metal pela interação com os fótons incidentes é dada pela equação representada na imagem abaixo, onde Φ é a função trabalho (energia para retirar o portador do material), e o produto hf é a energia carregada como quantia de radiação pela luz de frequência f, h é a constante de ação de Planck introduzida no tratamento do problema do corpo negro em 1900. O modelo de Einstein foi validado experimentalmente em 1914 por Robert Millikan que também usa a equação de Einstein para obter o valor da constante h. O experimento consiste em se obter a curva de E versus f representada acima. Por extrapolação da reta é possível determinar a função trabalho. Considere um material como o sódio após analisado tem função trabalho de 4,3 eV e frequência de corte de aproximadamente 10 x 10¹⁴ Hz. O valor da constante de Planck em eV.s é: